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SWIM模型在东北黑土区流域的适用性评价 - 地理学报
第72 卷第3 期 地 理 学 报 Vol.72, No.3
2017 年3 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA March, 2017
SWIM 模型在东北黑土区流域的适用性评价
——以乌裕尔河中上游流域为例
1 2 1 3
杨志远 ,高 超 ,臧淑英 ,杨秀春
(1. 哈尔滨师范大学黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室,哈尔滨150025;2. 安徽师范大
学国土资源与旅游学院,芜湖241000 ;3. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081)
摘要:以典型东北黑土区乌裕尔河中上游流域为研究区,引入SWIM 水文模型,利用偏相关系
数评价模型参数的敏感性,基于流域出水口依安水文站1961- 1997年实测日径流数据和部分气
象站小型蒸发皿数据,进行了多站点、多变量的模型率定和验证,并通过模拟结果与实测资料
对比,探讨了SWIM 模型在东北黑土区流域的适用性、存在的误差及其原因。结果表明:①在
率定期和验证期,月径流和日径流的纳希效率系数分别大于0.71 和0.55 ,径流相对误差在6.0%
以内,月径流的模拟效果好于对日径流的模拟效果;月潜在蒸散发的纳希效率系数达0.81 以
上;②在月尺度上经过校准的SWIM模型可以应用于东北黑土区与径流相关的各种模拟分析;
③但模型在模拟融雪和冻土产流方面存在一定的限制;对同时具有春汛和夏汛的年份模拟效
果也较差;对年降水量出现骤增的年份年径流量的模拟结果会几倍于实测值,但基本能够重现
汛期的流量变化过程。模型不仅可以为管理者对该流域水环境综合管理提供水文基础支持,
对黑土区其他流域也具有一定的推广和应用价值。
关键词:SWIM模型;乌裕尔河流域;敏感性分析;径流;潜在蒸散发;适用性评价
DOI: 10.11821/dlxb201703008
1 引言
[1]
当前,水文模型法是气候变化和LUCC 水文效应研究的主要方法之一 ,分布式水文
[2]
模型已经成为研究流域水文过程及变化的一个重要工具 。基于物理参数的分布式生态水
文模型SWIM (Soil and Water Integrated Model)是德国波茨坦气候影响研究所在SWAT
(Soil and Water Assessment Tool)和MATSALU 模型基础上开发的模拟工具,模型综合
2 2
了流域尺度的水文、植被、侵蚀和养分动态过程,在100 km 到24000 km 流域应用能够
很好地描述水量平衡要素的时空分布变异、土壤中的养分循环及其随径流的输送量、与
植物或作物生长有关的现象、土壤侵蚀与泥沙传输动态特征、气候与土地利用变化对相
关过程和特征方面的影响,相比SWAT 模型而言,SWIM 模型更侧重于区域尺度的土地
[3]
利用和气候变化对水文过程的影响 。
[4- 13]
SWIM 模型自开发以来就受到诸多学者的关注 。国内研究者为引入SWIM 模型做
了很多有益的尝试。如SWIM模型DEM 尺度效应研究,选取淮河上游长台关地区为研究
收稿日期:2016-11-13; 修订日期:2017-02-13
基金项目:国家自然科学基金项目; 黑龙江省自然科学基金项目(ZD201
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